Estimação da taxa de consumo de oxigênio com filtro de Kalman e acionamento PWM da aeração em sistemas de lodo ativado - Silva, Francisco Jadilson dos Santos (2018)
A taxa de consumo de oxigênio (TCO) é uma variável chave nos processos de lodo ativado para o tratamento biológico de águas residuais. Ela tem sido utilizada para modelar e otimizar o processo; para monitorar a qualidade e a eficiência do tratamento; para indicar a presença de elementos tóxicos nas unidades de tratamento e acionar alarmes; entre outras aplicações. A TCO é normalmente medida por meio de respirômetros, equipamentos baseados em alguma técnica para medir a taxa na qual o lodo ativado consome o oxigênio dissolvido (OD) disponível no líquido. Nesses sistemas, a concentração de OD deve ser controlada para garantir um nível adequado de oxigênio aos microrganismos e evitar o desperdício de energia nos aeradores. O objetivo deste trabalho é propor e implementar um método para a estimação da TCO, enquanto a concentração de OD é mantida em torno de uma referência constante por meio de bombas de ar acionadas por um sinal de controle PWM. Simulações numéricas e experimentos conduzidos em um reator de lodo ativado em escala de laboratório são utilizados para avaliar o método proposto e os resultados obtidos comprovam a sua validade.